산지초지에서 한우 활동량 정보 수집을 위한 데이터 중계 알고리즘 및 시스템 구현 (Implementation a of data repeating system using solar charging and develop algorithm for data repeating in the pasture)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 17권 / 11호 / 285 ~ 293페이지
· 저자명 : 김석준, 김종원, 김춘수

초록

본 논문에서는 산지초지에서 가축 방목 시 효율적인 개체 관리를 위한 소의 생체 데이터 수집 시 데이터 전송이 가능한 데이터 중계시스템을 제안하였다. 산지초지 방목 시 소의 먹이활동 및 초지의 훼손 면적을 고려하여 방목지를 여러 구획으로 구분하고 순환 방목하는 방법이 일반적이고, 대부분 초지가 데이터를 수집할 사무실과 거리가 멀기 때문에 데이터 전송 및 시스템 전원 공급이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 중계기를 개발하고 중계기의 전력소모량을 측정하여 태양 전지모듈 60W, 배터리 12V/100A, 태양전지의 단락전류 6A이상의 성능으로 태양광 충전 시스템을 구축했다. 방목지에서 발생하는 데이터의 전송을 위해 다수의 중계기를 배열시켜 거리를 확장하였다. 그리고 산지초지에서 중계 전송할 수 있도록 중계 알고리즘을 개발하였다. 시스템과 알고리즘에 대한 성능 검증은 여러 가지 지형에 대한 테스트 포인트를 설정하였고, 데이터 전송 여부로 중계 거리에 대한 검증을 하였다. 태양광 충전 시스템의 전력 수급 유효성 검증은 일정기간동안 연속적으로 중계기를 동작시켜 데이터를 송수신하고 날씨의 변화에 따라 시스템이 데이터 송수신을 위한 전력을 안정적으로 공급하는지 검증하였다. 또한, 산지초지에서 제안된 중계기 및 중계 알고리즘을 이용하여 데이터를 송수신함으로써 제안된 태양광 충전을 이용한 데이터 중계 시스템이 유효함을 보였다.

영어초록

In the paper, we propose a data transmission repeating system that allows data transmission for the effective supervision of cows grazing in the pasture. It is normal practice to divide the pasture into different areas for the purpose of distributing the grazing. However, this makes it difficult to supply electrical power and transmit data, because some of the pastures are far away from the office used for collecting data. To solve this problem, we developed a repeating system that can allow data transmission in the pasture using a solar charging system that consists of a 60W solar panel, 12V/100A battery and 6A solar controller for the power supply and a data transmission algorithm which extends the range of data transmission when using the proposed repeating system. We verified the performance of the repeating system by checking whether the data transmission is successful or not when transmitting from various test points when there is an obstacle between the receiver and repeating system. We also verified the solar charging system by measuring the battery voltage when the system is operated continuously for 31 days and whether the system can supply sufficient power when the weather is cloudy or rainy for a few days. Finally, we verified the performance of the repeating system and data transmission algorithm by conducting experiments in a pasture.

참고자료

· 없음